Влияние некоторых фитогормонов на уровень окислительной модификации белка в проростках пшеницы.

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа №3

с углубленным изучением отдельных предметов

Влияние некоторых фитогормонов на уровень окислительной модификации белка в проростках пшеницы.

Выполнили:

Геворгян Ася Ашотовна, 16 лет, 10 «Б» класс

Киселева Софья Алексеевна, 16 лет, 10 «Б» класс

Скворцова Дарья Сергеевна, 16 лет, 10 «Б» класс

Научный руководитель:

Базанова Валентина Леонидовна,

учитель биологии

г. Кстово

2015

Оглавление:

Введение:

Влияние некоторых экзогенных фитогормонов на окислительную модификацию белков у зеленых и этиолированных проростков пшеницы.

Фитогормоны – низкомолекулярные органические вещества, влияющие на рост и  развитие растений. Фитогормоны вырабатываются как самими растениями или организмами, находящимися с растениями в симбиозе или других взаимоотношениях (грибы, бактерии), так и поступать в растения из вне. Именно экзогенные фитогормоны гормоны играют важную роль в искусственной регуляции роста и развития растений. Это особенно актуально в настоящее время, когда необходимо получить набольшее количество полезной биомассы растений с единицы посевной площади, так как в мире наблюдается постоянный рост населения, увеличение посевной площади не возможно. В настоящее время1/3 людей голодает, а 2/3 всех людей не доедает по белку.

Помимо исследований направленные на выявление влияния экзогенных фитогормонов на рост и развитие растений, немаловажно  изучить, как данные вещества влияют на физиологические процессы в растениях, не приводит ли это к снижению качества продукции. Одним из важнейших физиологических процессов  является   окислительный стресс , который вызывает  АФК. Поэтому мы решили изучить влияние экзогенных фитогормонов:  ИУК и  кинетин на окислительную модификацию белка (ОМБ), которая является важным показателем уровня  окислительного стресса.

Гипотетически можно предположить, что экзогенные фитогормоны увеличивают образование АФК, т.к. происходит усиление метаболизма, а следовательно увеличивается количество побочных продуктов, и как следствие образуется окислительный белок в большом объеме.

В связи с этим  целью нашей работы является:

• Установить, как экзогенные фитогормоны влияют на окислительную модификацию белка в разных частях проростков пшеницы.

Задачи:

1. Исследовать влияние индолин-3-уксусной кислоты (ИУК) на окислительную модификацию белка в листьях зеленых проростков пшеницы.
2. Исследовать влияние ИУК  на ОМБ  в корнях зеленых проростков пшеницы
3. Исследовать влияние ИУК  на ОМБ в листьях этиолированных проростков пшеницы.
4. Исследовать влияние ИУК  на ОМБ в корнях этиолированных проростков пшеницы.
5. Изучить, как влияет кинетин на ОМБ  в корнях зеленых проростков пшеницы
6. Изучить, как влияет кинетин на ОМБ  в листьях этиолированных проростков пшеницы.
7. Изучить, как влияет кинетин на ОМБ в корнях этиолированных проростков пшеницы.
8. Установить влияние кинетина на ОМБ в корнях этиолированных проростков пшеницы.

Литературный обзор.

ФИТОГОРМОНЫ

Фитогормоны или гормоны растений  - низкомолекулярные природные органические вещества, вырабатываемые определенными частями высших растений. При низких концентрациях вызывают в различных частях растений специфические, биохимические, физиологические и морфологические изменения.

В последние годы ряд фитогормонов удалось синтезировать, и теперь они находят применение в сельскохозяйственном производстве. Их используют, в частности, для борьбы с сорняками и для получения бессемянных плодов.

Фитогормоны координируют процессы роста растений. Особенно отчетливо эта способность гормонов регулировать рост проявляется в опытах с культурами растительных тканей. Если выделить из растения живые клетки, сохранившие способность делиться, то при наличии необходимых питательных веществ и гормонов они начнут активно расти. Но если при этом правильное соотношение различных гормонов не будет в точности соблюдено, то рост окажется неконтролируемым и мы получим клеточную массу, напоминающую опухолевую ткань, т.е. полностью лишенную способности к дифференцировке и формированию структур. В то же время, надлежащим образом изменяя соотношение и концентрации гормонов в культуральной среде, экспериментатор может вырастить из одной-единствехнной клетки целое растение с корнями, стеблем и всеми прочими органами.

Химическая основа действия фитогормонов в растительных клетках еще недостаточно изучена. В настоящее время полагают, что одна из точек приложения их действия близка к гену и гормоны стимулируют здесь образование специфичной информационной РНК. Эта РНК, в свою очередь, участвует в качестве посредника в синтезе специфичных ферментов – соединений белковой природы, контролирующих биохимические и физиологические процессы.

К классическим фитогормонам относят ауксины, гиббереллины, цитокинины, а также абсцизовую кислоту и эндогенный этилен. Свойствами фитогормонов обладают брассиностероиды (см. Регуляторы роста растений). Последние выделены из пыльцы рапса, ольхи и др. источников, служат синергистами ауксинов и гиббереллинов. Они существенно повышают урожаи многих с.-х. культур.

Природные ауксины - производные индола. Основной представитель — индолин-3-уксусная кислота.

Рис. 1 структурная формула индолин-3-уксусная кислоты

При реализации многих физиологических программ ауксины взаимодействуют с цитокининами и другими фитогормонами. При высоких концентрациях ауксины повышают образование своего антагониста — фитогормона этилена. Первичное действие ауксинов направлено на изменение активности (активацию или репрессию) определенного набора компетентных генов, характерного для данной ткани. ИУК также активирует АТФазу плазмалеммы, вызывая выкачивание протонов из клетки и закисление клеточной стенки. Это приводит к размягчению матрикса стенки, что делает возможным рост клеток растяжением. На практике ауксины и их синтетические аналоги применяют для размножения клеток и растений в стерильной культуре и для получения трансгенных растений (совместно с цитокининами). Их часто используют для предотвращения предуборочного опадения плодов древесных культур, получения бессемянных плодов томатов, огурцов, баклажанов, перца и др., а также как стимуляторы корнеобразования у черенков; в высоких дозах — как гербициды и дефолианты (2,4-дихлорфеноксиуксусная кислота и др.). Ауксины синтезируются многими фитопатогенными и симбиотическими микроорганизмами, что помогает последним воздействовать на клетки растения-хозяина.

Кинетин - синтетическийаналогзеатина, одинизцитокининов( )

Рис. 2 Структурная формула кинетина

Это производные аденина или аминопурина. Кинетин может существовать в растениях в цис- или транс-конфигурации; они обе физиологически активны, хотя в растениях преобладает последняя. Кинетин – доминирующий вид цитокининов в растительных тканях; равно как и другие цитокинины, может содержаться в растениях в форме рибозидов, риботидов или гликозидов, являющихся транспортной или запасной формой гормона.

Свободные радикалы.

Свободные радикалы - совокупность коротко живущих, взаимопревращающихся и относительно реакционноспособных форм химических элементов, возникающих в результате его электронного возбуждения или окислительно-восстановительных превращений (Misra, Fridovich, 1972; Мерзляк, 1989).

АФК – это общее название для супероксидного анион-радикала (О2−∙).

Образование АФК можно рассматривать как побочную реакцию, сопровождающую процессы переноса электронов по электронтранспортным цепям (ЭТЦ) митохондрий, хлоропластов и эндоплазматического ретикулума, когда О2 функционирует как альтернативный акцептор электронов. Другим источником АФК служат специальные ферменты, окисляющие определенные субстраты посредством О2, или неферментативные реакции. Кислород может активироваться фотодинамическими реакциями. Многие биологические компоненты являются эффективными фотосенсибилизаторами – молекулами, способными поглощать свет и индуцировать химические реакции с образованием АФК

Радикалы кислорода и продукты их превращения представляют серьезную угрозу для живого организма, так как могут подавлять активность ферментов, вызывать мутации нуклеиновых кислот, деградацию биополимеров, изменять мембранную проницаемость и т.д. Окислительное повреждение плазмалеммы приводит к утечке клеточного содержимого, быстрому обезвоживанию и смерти клетки. Повреждение внутриклеточных мембран влияет на дыхательную активность митохондрий, вызывает деструкцию пигментов, приводит к потере способности фиксировать углерод в хлоропластах

Однако биологическая роль активного кислорода не только негативна. В отличие от выраженного разрушительного действия высоких доз, при относительно умеренных и низких неповреждающих концентрациях АФК вовлекаются в нормальный метаболизм клетки, участвуют в синтезе ряда веществ, выполняют роль ключевых сигнальных молекул, участвуют в регуляции важнейших биологических процессов, активируют транскрипционные факторы.

Образование активных форм кислорода на клеточной поверхности («окислительный взрыв») является одним из ранних ответов на стрессовое воздействие абиотической, биотической и антропогенной природы, и представляет с собой изменение в организме баланса между образованием активных форм кислорода и активностью антиоксидантной защиты в пользу первого. Действительно, окислительный взрыв может быть центральным компонентом в интегрированной сигнальной системе, которая реализует ответ как в данном конкретном участке, так и на расстоянии. Структурные и функциональные нарушения, вызванные стрессами, как правило, усиливают активацию кислорода, что, в свою очередь, ведет к новым нарушениям, усугубляя первоначально нанесенный ущерб.

Окислительный стресс приводит к изменениям метаболизма и регуляции, появлению морфологических симптомов, указывая на изменения анаболических, катаболических путей. В ходе развития стресса достигается максимальная активация механизмов, включающих установление толерантности, избегания и детоксикации путем открывания стрессовых и спасательных отделов. Впоследствии окислительные процессы приводят к старению подвергнутых наиболее сильному стрессу компартментов, где утрачивается часть регуляторных функций. В конце этого пути из переокисленных липидов и аминогрупп белков образуются альдегиды и липофусцины. Эти продукты содействуют некротизации клеток вдобавок к продуктам фенолоксидаз и пероксидаз

Таким образом, кислород, с одной стороны, необходим для существования аэробных организмов, с другой – обеспечивает их рядом физиологических спутников, вместе называемых «окислительным стрессом». Эти спутники являются более мощными у растений, в сравнении с другими эукариотами, из-за их стационарного образа жизни при постоянно изменяющихся условиях окружающей среде и вследствие того, что растения и поглощают О2 во время дыхания, и генерируют его во время фотосинтеза. Среди всех организмов клеточная концентрация О2 самая высокая в растениях.

Окислительный стресс.

Окислительный стресс (оксидативный стресс) — процесс повреждения клетки в результате окисления

Окислительный стресс - неустойчивое состояние между прооксидантами и антиоксидантами. Прооксидантнты элементы включают все факторы, которые играют активную роль в повышенном образовании свободных радикалов или других реактивных видов кислорода.

Причины окислительного стресса:

 - снижение количества антиоксидантов

 - повышение образования производных кислорода

Возникновение окислительного стресса:

Поскольку образование производных кислорода и уровень антиоксидантной защитной системы приблизительно сбалансированы, то легко сдвинуть баланс в пользу производных кислорода и нарушить биохимию клетки. Эта диспропорция называется окислительным стрессом. Большинство клеток может переносить умеренную степень окислительного стресса благодаря тому, что они обладают репаративной системой, выявляющей и удаляющей поврежденные окислением молекулы, которые затем заменяются. Кроме того, клетки могут повысить свою антиоксидантную защиту в ответ на окислительный стресс. Однако сильный окислительный стресс может повредить или уничтожить клетки.

Окислительный стресс приводит к изменениям метаболизма и регуляции, появлению морфологических симптомов, указывая на изменения анаболических, катаболических путей. В ходе развития стресса достигается максимальная активация механизмов, включающих установление толерантности, избегания и детоксикации путем открывания стрессовых и спасательных отделов. Впоследствии окислительные процессы приводят к старению подвергнутых наиболее сильному стрессу компартментов, где утрачивается часть регуляторных функций

Окислительные модификации белков.

Окислительная модификация белков (ОМБ) играет важную роль в обороте протеинов в организме. Накопление окисленных белков рассматривается как один из факторов регуляции синтеза и распада протеинов, активации мультипротеалитических протеаз, избирательно разрушающих окислительные белки. Фактически разрушение окислительных белков рассматривается как проявление вторичной антиоксидантной защиты в организме

ОМБ происходит постоянно во всех живых организмах. На интенсивность деструктивных процессов и процессов распада окисленных метаболитов влияет 2 фактора: внешний, т.е. влияние окружающей среды и внутренний – процессы образования активных форм кислорода (АФК) и их утилизация в результате деятельности антиоксидантной системы (АС). Оба этих фактора взаимосвязаны.

Прооксидантные и антиоксидантные системы.

В организме токсическое действие активных форм кислорода предотвращается за счет функционирования систем антиоксидантной защиты. В норме сохраняется равновесие между окислительными (прооксидантными) и антиоксидантными системами. Антиоксидантная система защиты представлена ферментными и неферментативными компонентами.

Антиоксиданты бывают ферментативные и не ферментативные. К ферментативным относят: супероксиддисмутаза, каталаза, глутатионпероксидаза и т.д. Не ферментатиые:

• Природные водорастворимые антиоксиданты (витамин С; карнозин; таурин; восстановленные тиолы, содержащие SH-группы; цистеин; НS-КоА; белки, содержащие селен).
• Липофильные низкомолекулярные антиоксиданты, локализованные в мембранах клеток (витамин Е; β-каротин; КоQ; нафтахоинонысистема «ксантиндегидрогеназа — ксантиноксидаза». При окислении свободных сульфгидрильных групп в дисульфидные снижается дегидрогеназная активность ферментного комплекса (в качестве акцептора водорода выступает NAD+) и повышается его оксидазная активность с образованием активных форм кислорода

Методика исследования:

В качестве объекта исследования мы использовали проростки пшеницы.
Систематическое положение:
царство–растения,
отдел–покрытосеменные
класс–однодольные,
порядок - злаковые
семейство – злакоцветные
род - пшеница
вид – пшеница мягкая
сорт – московская35

Данное растение было выбрано в связи с его культурным значением, а также из – за того, что пшеница из всех культурных злаковых наиболее богата белком, который мы и исследуем.

Зерновку замачивали на водопроводной воде в течение 7 дней. Варианты опытов включали контроль и обработку зерна пшеницы. Для этого уже пророщенные зерна в течение 7 суток дополнительно вымачивали  на 6 часов в растворах ИУК (ауксин) и кинетина (цитокинин) в следующих концентрациях 5,7х10-6М; 4,7х10-5М, соответственно; контрольные дополнительной замочке не подвергались. Далее сажали  в баночки   V = 500 мл с водопроводной водой, другие экземпляры сажали в баночки с добавлением СaCl2 с концентрацией 0,25 ммоль. Далее одни экземпляры выращивали  в условиях  естественного освещения, другие в условия полной темноты в течение 14 дней.

Исследованиям подверглись корни и побеги зеленых и этиолированных проростков.Навеску 1г. растирали в фосфатном буфере, в фосфорной ступке с добавлением кварцевого песка. Далее,полученныйгомогенат фильтровали и помещали в центрифужные пробирки, уравновешивали их и центрифугировалипри 8000 g. Супернатант использовали  для дальнейших исследований, осадок утилизировали.

Общий белок определяли биуретовым  методом (метод Кингслея  –  Вексельбаума). (8)

Статистическую  обработку  полученных  результатов  производили  с  помощью  программы  Microsoft  Excel  2003  и  Биостатистика  вер.  4.03  методами  параметрической  статистики,  включающей  –  определение  средней  арифметической  (М)  и  стандартного  отклонения.(9)

Определение карбонильных производных белка проводили по модифицированной методике Дубининой. Данная методика основана на выявлении карбонильных производных, образовавшиеся в результате взаимодействия белка со свободными радикалами. Данные продукты реагировали с 2,4-денитрофенилгидразином (2,4-ДНФГ). Для этого использовали 0,1 мл супернатанта. К нему добавляли равный объём (1мл) 0,1 М 2,4-ДНФГ растворённого в 2М НСl. Инкубацию осуществляли при комнатной температуре в течение 1 часа. Затем в пробы добавляли 20% трихлоруксусную кислоту (ТХУ) для осаждения белков. Затем пробы центрифугировали при 3000 g в течение 15-20 минут. Осадок промывали 3 раза раствором этанол – этилацетат (1:1) для экстракции липидов и 2,4 – ДНФГ, который не реагировал с карбонильными группами окисленных белков. Полученный осадок подсушивали с целью устранения оставшегося растворителя этанол – этилацетат и затем растворяли в 8 М растворе мочевины. Мочевину приливали к осадку в объёме 3 мл и часть семян замачивали в растворе ИУК и
кинетина. Оптическую плотность образовавшихся денитрофинилгидразонов регистрировали на спектрофотометре ПЭ-5300ви.

Образовавшиеся 2,4 – денитрофенилгидразоны регистрировали при следующих длинах волн: 356, 370, 430, 530 нм. Уровень карбонильных групп при длине волны 370 нм.

Таблица 1. Спектры поглощения продуктов окислительной модификации белка (ОМБ)

Результаты исследования:

В результате исследования были обнаружены различные компоненты – продукты окислительной модификации белка (ОМБ): алифатические альдегид-денитрофенилгидразоны нейтрального характера (ААДНФГНХ), алифатические альдегид-денитрофенилгидразоны основного характера (ААДНФГОХ), алифатические кетон-денитрофенилгидразоны нейтрального характера (АКДНФГНХ), алифатические кетон-денитрофенилгидразоны основного характера (АКДНФГОХ), карбонильные группы (КГ). В зеленых проростках пшеницы,  выращенных в водопроводной воде в течение 7 дней были обнаружены все виды окислительной модификации белка, как и  врастениях, выращенных в водопроводной  воде в течение 14 дней.

В эксперименте  обнаружены все фракции, образовавшиеся в результате ОМБ. У растений, выращенных на водопроводной воде в течение 7 суток, обнаружено наибольшее количество альдегидных производных основного характера, а нейтрального характера меньшее примерно на 20%, чем основного. Кетонные производные почти в 2 раза меньше чем альдегидные производные, при этом кетоны нейтрального характера на 15% больше чем кетоны основного характер. Уровень карбонильных групп составляет среднее значение всех кетонных и альдегидных производных.

Растения, выращенные на водопроводе в течение 14 дней по уровню продуктов ОМБ, статистически значимо не отличается от таковых 7 суточного возраста.

Растения зерновки, которые были замочены в ИУК, а далее выращены на водопроводной воде в течение 7 суток, показалистатистически значимые увеличения продуктов ОМБ, за исключением карбоновых групп, уровень, которых остался не измененным. Проростки 14 суточного  возраста, замоченные  на ИУК  показали не значительное уменьшение продуктов ОМБ примерно на 10-15% по отношению к таковым 7 суточного возраста и примерно на 15-20% по отношению 14 суточного возраста. Уровень карбоновых групп во всех образцах не изменяется. А соотношение альдегидов и кетонов остается таким же как и в К7 дней роста.

Данная картина может быть связана с тем, что ИУК усилил рост и метаболизм в целом у побега, что приводит к образованию побочных продуктов метаболизма – АФК,  которые и усиливают ОМБ, и уменьшается ОМБ у растений 14 суточного возраста с использованием ИУК может быть связанно с тем, что данный гормон был использован растением в первые сутки роста(Рис.3).

Рис.3 Роль ИУК в ОМБ в листьях зелёных проростков пшеницы

В корнях растений, выращенных на водопроводной воде в течение 7 суток, в условиях естественного освещения обнаружено наибольшее количество альдегидных производных основного характера, а нейтрального характера меньшее примерно на 10%, чем основного. Кетонные производные почти в 2 раза меньше  чем альдегидные производные, при этом кетоны нейтрального характера на 15% меньше чем кетоны основного характер. Уровень карбональных групп составляет среднее значение всех кетонных и альдегидных производных.

Растения, выращенные на водопроводе в течение 14 дней по уровню продуктов ОМБ, статистически значимо не отличается от таковых 7 суточного возраста.

Растения зерновки, которых были замочены в ИУК, а далее выращены на водопроводной воде в течение 7 суток, показали статистически значимые увеличения продуктов ОМБ. Проростки 14 суточного  возраста замоченные  на ИУКпоказали статистически значимые увеличения продуктов ОМБпримерно на 10-15% по отношению к таковым 7 суточного возраста и примерно на 15-20% по отношению 14 суточного возраста.А соотношение альдегидов и кетонов изменяется по отношению К7 дней роста, обнаружено наибольшее количество альдегидных производныхнейтрального характера, а основного характера меньшее примерно на 5%, чемнейтрального.

Данная картина может быть связана с тем, что ИУК усилил рост и метаболизма в целом у побега, что приводит к образованию побочных продуктов метаболизма – АФК, которые и усиливают ОМБ.(рис.4)

Рис.4 Роль ИУК в ОМБ в корнях зеленых проростков пшеницы.

В листьях растений, выращенных на водопроводной воде в течение 7 суток, в условиях отсутствия освещённости обнаружено наибольшее количество альдегидных производных основного характера, а нейтрального характера меньшее примерно на 10%, чем основного. Кетонные производные нейтрального характера почти в 2 раза меньше  чем альдегидные производные, а основного характера примерно 1,5-1 раз, при этом кетоны нейтрального характера на 20% меньше чем кетоны основного характер. Уровень карбонильных групп составляет среднее значение всех кетонных и альдегидных производных.

Растения, выращенные на водопроводе в течение 14 дней по уровню продуктов ОМБ, статистически значимо не отличается от таковых 7 суточного возраста.

Растения зерновки, которых были замочены в ИУК, а далее выращены на водопроводной воде в течение 7 суток, показали статистически значимые увеличения продуктов ОМБ, за исключением карбоновых групп, уровень, которых остался не измененным.Проростки 14 суточного  возраста замоченные  на ИУКпоказали статистически значимые увеличения продуктов ОМБ примерно на 30-35% по отношению к таковым 7 суточного возраста и примерно на 35-40% по отношению 14 суточного возраста.А соотношение альдегидов и кетонов изменяется по отношению К7 дней роста, обнаружено наибольшее количество кетонных производныхнейтрального характера, а основного характера меньшее примерно на 20%, чемнейтрального.

Данная картина может быть связана с тем, что ИУК усилил рост и метаболизма в целом у побега, что приводит к образованию побочных продуктов метаболизма – АФК, которые и усиливают ОМБ(рис.5).

Рис.5Роль ИУК в ОМБ в листьях этиолированных проростках пшеницы.

В корнях, выращенных на водопроводной воде в течение 7 суток, без освещения обнаружено наибольшее количество кетонных производныхосновного характера, а нейтрального характера меньшее примерно на 5%, чем основного. Альдегидные производные почти в 2 раза меньше,  чем кетонные производные, при этом альдегиды нейтрального характера на 5% меньше чем альдегиды основного характер. Уровень карбонильных групп на 30% меньше кетонных и 10% альдегидных производных.

В растениях, выращенных на водопроводной воде в течение 14 дней, обнаружено наибольшее количество карбонильных групп на 40%.Альдегидные производные уменьшились на 10%, а кетонные производные на 20%.

Растения зерновки, которых были замочены в ИУК, а далее выращены на водопроводной воде в течение 7 суток, показали статистически значимые увеличения продуктов ОМБпримерно на 20-25% по отношению к таковым 7 суточного возраста и примерно на 30-35% по отношению 14 суточного возраста. А соотношение альдегидов и кетонов изменяется по отношению К7 дней роста,обнаружено наибольшее количество кетонных производныхнейтрального характера, а основного характера меньшее примерно на 20%, чемнейтрального.

Данная картина может быть связана с тем, что ИУК усилил рост и метаболизма в корнях, что приводит к образованию побочных продуктов метаболизма – АФК, которые и усиливают ОМБ, т.к.  ИУК преимущественно является фитогормоном побега. (рис 6).

Рис.6Роль ИУК в ОМБ в корнях этиолированных проростков пшеницы.

В листьях зелёных проростков пшеницы, выращенных на водопроводной воде в течение 7 суток, обнаружено наибольшее количество кетонных производных основного характера, а нейтрального характера меньшее примерно на 15%, чем основного. Альдегидные производные нейтрального характера почти в 1,5 раза меньше  чем кетонныепроизводные, а основного характера примерно 0,5 раз, при этом кетоны нейтрального характера на 20% меньше чем кетоны основного характера. Уровень карбонильных групп составляет среднее значение всех кетонных и альдегидных производных.

У растений, выращенных  на водопроводной воде в течение 14 дней, обнаружено наибольшее количество альдегидных производных на 30%.Карбонильные группы уменьшились на 20%, а кетонные производные увеличились на 20%.

Растения зерновки, которые  были замочены в ИУК, а далее выращены на водопроводной воде в течение 7 суток, показали статистически значимые увеличения продуктов ОМБ примерно на 10-15% по отношению к таковым 7 суточного возраста и примерно на 15-20% по отношению 14 суточного возраста.А соотношение альдегидов и кетонов изменяется по отношению К7 дней роста,обнаружено наибольшее количество альдегидных производных основного характера, а нейтрального характера меньшее примерно на 15%, чем основного.

Данная картина может быть связана с тем, что ИУК усилил рост и метаболизма в целом у побега, что приводит к образованию побочных продуктов метаболизма – АФК, которые и усиливают ОМБ (РИС.8)

Рис.8 Роль кинетина в ОМБ в листьях зеленых  проростков пшеницы.

В  корнях зелёных проростков пшеницы, выращенных на водопроводной воде в течение 7 суток, обнаружено небольшее количество альдегидных производных основного характера, а нейтрального характера меньше примерно на 10%, чем основного. Кетонные производные приблизительно в 1,5 раза меньше,чем альдегидные производные, при этом кетонные производные основного характера незначительно меньше (5-7%), чем кетонные производные нейтрального характера. Уровень карбоновых кислот состовляет среднее значение всех кетоновых и альдегидных производных. У растений, выращенных на водопроводной воде в течение 14 суток, обнаружено количество альдегидных производных основного характера на 10% меньше, чем  у альдегидных производных нейтрального характера, и на 15% меньше, чем у альдегидных производных основного характера растений выращенных в водопроводной воде в течение 7 суток.

                Растения зерновки, которые были замочены в инетине, а далее выращены на водопроводной воде в течение 7 суток, показали статистически значимые увеличения продуктов ОМБ примерно на 1-1,5 раза по отношению к таковым 7 суточного возраста и примерно такие же по отношению 14 суточного возраста. Растения, зерновки  которых были замочены в кинетине, а далее выращены на водопроводной воде в течение 14 суток, показали уменьшение всех продуктов ОМБ по отношению к растениям зерновки,   которыебыли замочены в кинетине в течение 7 суток,  уменьшение количества альдегидных производных нейтрального характера примерно на 10%, и кетонных производных основного характера на 20%, по отношению к таковым выращенным в течение 14 суток на водопроводной воде. А соотношение альдегидов, кетонов и карбонильных групп статистически не изменилось по отношению к растениям, выращенным в течение 7 суток на водопроводной воде.

Данная картина может быть связана с тем, что ИУК усилил рост и метаболизма в целом у побега, что приводит к образованию побочных продуктов метаболизма – АФК, которые и усиливают ОМБ (РИС.9)

Рис.9 Роль  кинетина в ОМБ в корнях зеленых проростков пшеницы

В  корнях этиолированных проростков пшеницы, выращенных на водопроводной воде в течение 7 суток, обнаружено небольшее количество альдегидных производных основного характера, а нейтрального характера меньше примерно на 15%, чем основного. Кетонные производные приблизительно в том же количестве. как альдегидные производные, при этом кетонные производные основного характера незначительно меньше на 5%, чем кетонные производные нейтрального характера. Уровень карбоновых кислот составляет среднее значение всех кетоновых и альдегидных производных. У растений,  выращенных на водопроводной воде в течение 14 суток, обнаружено количество альдегидных производных основного характера примерно на 10% меньше, чем  у альдегидных производных нейтрального характера, и на 5% меньше, чем у альдегидных производных основного характера растений выращенных в водопроводной воде в течение 7 суток.

                Растения зерновки, которые были замочены в кинетине, а далее выращены на водопроводной воде в течение 7 суток, показали статистически значимые увеличения продуктов ОМБ примерно в 1,5 раза по отношению к таковым 7суточного возраста и примерно такие же по отношению 14 суточного возраста. Растения зерновки, которые были замочены в кинетине, а далее выращены на водопроводной воде в течение 14 суток, показали значительные уменьшения всех продуктов ОМБ прибилизительно в 2 раза по отношению к растениям, зерновки которых были замочены в кинетине в течение 7 суток иуменьшение количества альдегидных производных нейтрального характера примерно на 10%, альдегидных производных основного характера примерно на 20% , кетонных производных нейтрального характера примерно на 15% и кетонных производных основного характера примерно на 20% по отношению к таковым выращенным в течение 7 и 14 суток на водопроводной воде.

Данная картина может быть связана с тем, что ИУК усилил рост и метаболизма в целом у побега, что приводит к образованию побочных продуктов метаболизма – АФК, которые и усиливают ОМБ (РИС 10)

Рис.10 Роль кинетина в ОМБ в корнях этиолированных проростков пшеницы

В  корнях зелёных проростков пшеницы, выращенных на водопроводной воде в течение 7 суток, обнаружено небольшое количество альдегидных производных основного характера, а нейтрального характера меньше примерно на 10%, чем основного. Кетонные производные приблизительно в 1,5 раза меньше, чем альдегидные производные, при этом кетонные производные основного характера незначительно меньше (5%), чем кетонные производные нейтрального характера. Уровень карбоновых кислот составляет среднее значение всех кетоновых и альдегидных производных. У растений, выращенных на водопроводной воде в течение 14 суток, обнаружено количество альдегидных производных основного характера на 7% больше, чем  у альдегидных производных нейтрального характера, и на 7% больше, чем у альдегидных производных основного характера растений выращенных в водопроводной воде в течение 7 суток.

Растения зерновки, которых были замочены в кинетине, а далее выращены на водопроводной воде в течение 7 суток, показали статистически значимые увеличения количества альдегидных производных нейтрального характер на 25%, альдегидных производных основного характера на 15-20% и кетонных производных нейтрального характера 25% по отношению к таковым 7 суточного возраста и примерно такие же по отношению 14 суточного возраста. Растения зерновки, которых были замочены в кинетине, а далее выращены на водопроводной воде в течение 14 суток, показали уменьшение количества альдегидных производных нейтрального характера на 15 % по отношению к растениям, зерновки которых были замочены в кинетине в течение 7 суток и статистически незначимые уменьшения к 7 и 14 суточному контролю. Количество альдегидных производных основного характера не изменилось по отношению к растениям, зерновки которых были замочены кинетине в течение 7 дней и увеличение приблизительно на 10% к 7 суточному контролю, и на 20%  количества альдегидных производных нейтрального характера примерно на 20% к 14 суточному контролю. Количествокетонных производных нейтрального характера значимо не увеличилось по отношению к растениям зерновки, которых замачивались в кинетине т в течение 7 суток на водопроводной воде, и увеличилось 15-20% по отношению к 7-14 суточному контролю. А соотношение карбонильных групп статистически не изменилось ни в одном графике.(рис.10)

Рис.10Роль кинетина в ОМБ в корнях  зеленых проростков пшеницы

Заключение:

1. Установлено, что окислительная модификация белка в растениях разного
возраста протекает относительно на одном уровне.
2. В листьях зеленых проростков пшеницы, выращенных из семян, замоченных с
добавлением индолил-3- уксусной кислоты наблюдается усиление окислительной
модификации белка на 7 сутки с последующим понижением к 14 суточному возрастукак по отношению к 7 суточным, так и по отношению к контролю.
3. В корнях зеленых проростков, выращенных из семян с добавлением индолил-3-
уксусной кислоты наблюдается усиление окислительной модификации белка к 14
суточномувозрасту.
4. У этиолированных проростков выращенных с добавлением, из семян замоченным в
ауксине, как в листьях, так и в корнях наблюдается постепенной усиление
окислительных процессов.
5. Экзогенный кинетин усиливает окислительную модификацию белка в листьях
растений выращенных на свету в течение времени.
6. В корнях растений, выращенных на свету экзогенный кинетин оказал
противоположенное воздействие: сначала в течение 7 суток усилил окислительнуюмодификацию белка, а затем к 14 суткам понизил ее как по отношению к 7суточным растениям, так и по отношению к контролю.
7. В листьях этиолированных проростков пшеницы экзогенный кинетин значительно снизил окислительную модификацию белка у растений 14 суточного возраста по
отношению к контролю.
8.Экзогенный кинетин усилил окислительную модификацию белка в корнях
этиолированных проростков пшеницы.

Источники информации.

Литература:

1.АрчаковА.И., МохосоевИ.М. // Биохимия – 1989 – Т.54, №2,-с.176-179

2.Боярский Л.Г. Производство и использование кормов – М.: Росагропромиздат, 1988

3.Владимиров В.Ю. Свободные радикалы и антиоксиданты. Вестник РАМН. 1988. №7. С.-43-51

4.Гланц С. Медико-биологическая статистика М.:, Практика 1999., 459 с.

5.Дубинина Е.Е. Продукты метаболизма кислорода в функциональной активности клеток, Санкт Петербург 2006, 396 с.

6.Дубинина Е.Е., Бурмистров С.О., Ходов Д.А., Поротов И.Г. // Биохимия – 1995 с. 24-26

7.Игуменов В.Л., Шаров Б.П., Пасечник В.А. // Биохимия – 1988, - Т.53, №6, - с.925-929

8.Мельников В.В. Лабораторные методы исследования в клинике. М.: Медицина, 1987., 367 с.

9.Седов Ю.Д. Кролики разведение, содержание, уход, Ростов на Дону, сФеникс 2009 173 с.

10.Томмэ М.Ф. Кормовые рационы и нормы кормления для сельскохозяйственных животных . – М.: Сельхозиздат, 1963

11.Beppu M., Ynoue M., Yshikawa T., Kikugava K., Presence of membrane bound proteinases that preferentially degrade oxidatively damaged erythrocyte membrane proteins as secondary autioxidantdefeuse. Biochem.,Biophys., Acta/. 1994.,v. 1196 №1 P/ 81- 87

12.Dubinina E.E., Babenko G.A., Sherbak S.G. // ibit. – 1992. – Vol. 13., №1-P.1-7

13.Frey P.A. Radical mechanisms of enzymatic catalysis/ Anny.Rev.Biochem. 2001. V. 70. P. – 121 – 148

14.Hikerji S.K., Pimstone N.R. //Arch. Biochem. – 1990. – Vol. 181. – P. 177 – 184

Ссылки:

www.wikipedia.org

www.ximia.org

dic.academic.ru

fizrast.ru

marsu.ru

studopedia.ru

www.moluch.ru

http://dic.academic.ru/dic.nsf/genetics/7361/%D0%BA%D0%B8%D0%BD%D0%B5%D1%82%D0%B8%D0%BD

Приложение: 1

ГИББЕРЕЛЛИНЫ

группа природных регуляторов роста растений (фитогормонов).

Функции гибберилинов:

 - стимулируют деление клеток

 - рост(удлинение) стебля

 - ускоряют цветение

 - задерживают старение листьев и плодов благодаря активированию синтеза нуклеиновых кислот и белков

 - прорастание семян

 - проявление пола.

 - гиббереллины посредством DELLA белков участвуют в ответах на разнообразные стрессоры (засоление, затопление).

Гиббереллины синтезируются высшими растениями, многими бактериями, грибами и водорослями.  Внешние условия оказывают влияние на образование и содержание гиббе­реллинов в растении. Во многих случаях под влиянием одного и того же внешнего фактора содержание ауксинов и гиббереллинов изменяется противоположным образом. Так, освещение увеличивает содержание гиббереллинов и уменьшает содержание ауксина. Большое влияние на содержание гиббереллинов оказывает качество света. При выращивании растений на красном свете в них содержится больше гиббереллинов по сравнению с выращиванием на синем свете.

 В отличие от ауксинов, критерием отнесения вещества к группе гиббереллинов является скорее соответствие определенной химической структуре нежели наличие биологической активности. У растений, грибов и бактерий найдено 136 различных, близких по строению, веществ, относимых к группе гиббереллинов. Таким образом, гиббереллины — самый обширный класс фитогормонов.

ЭТИЛЕН

 В природе этилен практически не встречается. В незначительных количествах образуется в тканях растений и животных как промежуточный продукт обмена веществ. Он обладает свойствами фитогормонов:

 - замедляет рост

 - ускоряет старение клеток, созревание и опадение плодов.

Практически все ткани растений способны продуцировать этилен. Однако в наибольшем количестве он образуется в активно растущих тканях, а также в стареющих листьях и созревающих плодах.

Расшифровав механизм действия и структуру фитогормонов, можно целенаправленно создавать искусственные аналоги гормонов для сельскохозяйственного производства, отличающиеся от нынешних химических регуляторов и меньшей токсичностью, и быстрым специфическим действием.

АУКСИНЫ

(от греч.аихо - выращиваю, увеличиваю) - одна из групп природных регуляторов роста растений (фитогормонов).

Функции ауксинов:

 - влияют на деление клеток

 - дифференциацию клеток

 - влияют на рост клетки в фазах растяжения

 - стимулируют рост клеток камбия

 - обуславливают взаимодействие отдельных органов

 - регулируют коррелятивный рост

 - играют важную роль в явлениях гео- и фототропизма.

 - активируют метаболизм

 - необходимы для ориентации по отношению к свету и силе тяжести.

- необходимы для формирования проводящих пучков корней, способствуют росту околоплодника

 - обусловливают явление апикального доминирования, т. е. тормозящее действие апикальной почки на рост пазушных почек.

 - усиливают аттрагирующее действие органов и тканей (т. е. их способность притягивать питательные вещества) и во многих случаях задерживают их старение.

Цитокинины.

Цитокинины (греч.κύτταρο ячейки + греч. κίνηση движение), класс гормонов растений 6-аминопуринового ряда, стимулирующих деление клеток (цитокинез). Молекулярная масса (~ 5-20 кДа).

Цитокинины вовлечены в рост растительных клеток и другие физиологические процессы. Эффект цитокининов впервые был открыт на кокосовом молоке в 1940 году ФолькомСкугом.[1]

Кроме природных цитокининов — производных 6-аминопурина, представленных кинетином, зеатином и 6-бензиламинопурином, известны и синтетические производныефенилмочевины, стимулирующие цитокинеза у растений — N,N'-дифенилмочевина и тидиазурон (N-фенил-N'-(1,2,3-тиадиазол-5-ил)мочевина). Цитокинины синтезируется в основном в корнях, а также в стеблях и листьях. Камбий и другие активно делящиеся ткани растений также являются местом синтеза цитокининов.[2] Не показано, что цитокинины типа фенилмочевины естественно встречаются в тканях растений.[3] Цитокинины участвуют в местной передаче сигнала, а также в передаче сигнала на расстоянии, причем последний механизм также используется для транспорта пуринов и нуклеозидов.[4]

Приложение 2.

Семена пшеницы

Проростки пшеницы

Этиолированные проростки пшеницы

Спектрофотометр